JPS63246135A - 内視鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、内視鏡先端部に設けた固体Ｒ機素子と、信号
線との接続方法の改良に関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする問題点］近年、
電荷結合素子（ＣＯＤ）等の固体［１素子を搬像手段と
して用いる電子内視鏡が種々提案されている。

これらの固体撮像素子は、パッケージ内に収納されて挿
入部の先端部に組込まれ、後方に信号線が接続されてい
るが、挿入部の先端外径の細径化をはかるとき、いかに
小さなスペースで信号線を接続するかが重要となる。

従来の接続方法としては、特開Ｉｔ！（６０−７４８８
０号公報で開示されているように、固体撮像素子の裏面
に設けたフラットランドにリード線をハンダ付けし、信
号線を接続するものや、固体撮像素子の裏面に設けたス
ルーホールにリード線を挿入してハンダ付けし、信号線
を接続するものがある。また、固体撮像素子の裏面にピ
ンを設りて信号線を接続するものがある。

前記フラットランドにリード線をハンダ付けする方法は
、例えば固体撮像素子のイメージエリアを縦横２ｍｍと
すると、チップ側Ｊ３よびパッケージ側のワイヤーポン
ディングパッドスペース等のため、パッケージサイズは
［３，８ｍｍ、横２゜５ｍｍ程度の大きさになる。これ
に対して固体撮像素子に接続する必要のある入出力ビン
芯は、例えば４相駆動ＣＯＤの時、１４ビン程度必要で
あり、パッケージの裏面に７本づつ２列に接続しようと
すると約０．５ｍｍビッヂにしなくてはならない。なお
、これに接続する内部導体の外径が０゜１ｍｍ程度のシ
ールド線が開発されている。

前記信号線の内部尋体外径が０．１ｍｍ、内部絶縁被覆
の外径が０．２ｍｍといった極細シール゛ド線の場合、
剛性が乏しいので信号線のコントロールが難しく、隣接
するフラットランドまたは信号線とハンダブリッジを生
じや１い。また、ハンダ付は時の加熱によって隣接する
信号線のハンダを溶かしやＪいという欠点がある。更に
加熱しすぎｔ内部絶縁被覆を溶かしやすい。

前記固体撮像素子の裏面にスルーホールを設ける方法は
、スルーホール径を０．２ｍｍ、スルーホールランド径
を０．６ｍｍと１”ると、スルーホールピッチはＱ、８
ｍｍは必要である。それでもスルーホールランドの間隔
は０．２’ｍｍＬかなく前記の方法と同様にハンダブリ
ッジや隣接するリード線のハンダを溶かしやすいという
欠点がある。

また、前記固体撮像素子の裏面にビンを設ける方法は、
裏面にロウ付けするビンの外径が０．３ｍｍ程度は必要
であり、ピンピッチは１ｍｍ程度　″必要になる。そし
て、ビンを固体撮像素子の裏面のフラットランドに接続
するには、複数本のビンを位置決め治具の挿入穴に−Ｈ
ヒットしてから、バーナーによってロウ付は固定される
。しかしながら、ビンの端面をフラットランドに直接接
続するので、ビンの長さや位置決め治具の挿入穴の深さ
が異なると、複数のビンを同時にフラットランドに押し
刊けることができない。

また、ビンを一木ずつロウ例けする場合では、ビンピッ
チが短いので、既にロウ付けされた隣りのビンのロウが
溶けてしまう。そこで、一本一本のビンを、各々治具に
同時セラｉ・すると、ピン間に２個の治具が入ることに
なりビンピッチが大きくなる。また、バーナーの炎を直
接ビンの根元に当てることも難しい。

つまり、ビンを密に設けることができない。

［発明の目的］ 本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、固体
撮像素子の裏面に多数の信号線を高密度に接続すること
により、内視鏡の先端外径の細径化をはかった内視鏡を
提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段及び作用］本発明は、フ
ランジ状に形成された、複数の接続部材を固体撮像素子
の裏面側に接続し、各端部に信号線を接続するようにし
た。これにより、各接続部材を高密度に接続できると共
に、多数の信号線を容易、且つ、強固に接続づることが
できる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図ないし第７図は第１実施例に係り、第１図は内祝
枝先端部の構成を示ず断面図、第２図はパッケージベー
スの斜視図、第３図及び第４図は接続部材の接続状況を
示す図、第５図は他の接続部材の接続状況を示す図、第
６図は固体撮像素子パッケージの構成を示す説明図、第
７図はシールド線の接続状況を示す説明図である。

内視鏡の細長な挿入部１の先端部２は、金属等の硬性の
材料からなる略円柱状の先端部本体３を備えている。前
記先端部本体３には、挿入部１に対して長手方向に平行
に１通ずる観察用透孔４、照明用透孔６、図示しない鉗
子チャンネル用透孔及び図示しない送気送水チャンネル
用透孔が形成されている。

前記観察用透孔４には対物レンズ枠７に内嵌固定され、
先端部本体３とは絶縁されている。そして、対物レンズ
枠７に対物レンズ系８が段部９によって位置決めされて
装むされている。

前記対物レンズ系８の後端には、対物レンズ系８を兼ね
るカバーガラス１１が内嵌固定され、その後方には、固
体撮像素子としての固体撮像デツプ１２が対物光学系の
光路中心と一致するようにしてパッケージベース１３の
前端面に固定されて設けられている。

固体撮像チップ１２のイメージエリア周辺における若干
広くした一辺と、パッケージベース１３の一辺とには、
図示しないダイポンディングパッドが設けてありチップ
側とベース側とをボンディングワイヤ１４で接続されて
いる。

前記パッケージベース１３の後端面には、例えばピッチ
０．５ｍｍ１幅０．２５ｍｍ、　長さ０゜８ｍｍで各々
７個からなる２列のフラットランド１６が前記ポンディ
ングパッド部と尋通されて設けられている。

パッケージベース１３の後方には、信号線と比べはるか
に剛性が高い、例えば銅合金に金メッキを施した材料で
形成され、０．２５ｍｍ四角の角柱１５の一方の端部に
フランジ部１７を有し、他方の端部に挿入部１内を挿通
された信号ｆ２１９の芯線２０を接続した接続部材１８
が、前記フラッ１〜ランド１６上に前記７ランジ部を各
々銀ロウ付すされている。この２列の接続部材１８の間
には、信号線１９のハンダ付けのレーザビームが一方の
列の接続部材１８に照射されないように、例えばセラミ
ック等で形成された第１の絶縁部材２１が介装されてい
る。更にそれぞれの列において、接続部材１８の間には
、信号線１９の接続部が短絡しないように、例えばテフ
ロン、シリコンシート。

またはセラミック等のような第２の絶縁部材２２が介装
されている。

前記信号線１９は、シールド４ｔｉ１２３を束ねたもの
の外側に、更にシールド網及び外部絶縁を施したもので
あって、シールドｔ！Ａ２３は、固体撮像ブップ１２、
パッケージペルス１３及び接続部材１８等の外周を覆う
シールド壁２４の内面に輪読されでいる。またパッケー
ジベース１３の後方のシールド壁２４内には、例えばエ
ポキシ樹脂等の絶縁性の充填剤２６により充填され、固
体搬像チップ１２及びボンディングヮイＡ７１４の周囲
は、封止剤２７で封止されている。

一方、前記照明用透孔６には、配光レンズ系２８が装着
され、この配光レンズ系２８の後方にはライトガイド２
９が接続されている。

また、図示しない鉗子チャンネル用透孔には、図示しな
い鉗子チャンネルデユープが挿入部１内を挿通して接続
されている。更に、図示しない送気送水チャンネル用透
孔には、図示しない送気送水ノズルが装着され、この送
気送水ノズルには、図示しない送気送水チューブが接続
されている。

先端部本体３の後端部には、例えばゴム等の可撓性のチ
ューブ３１が外嵌固定されている。

ところで、接続部材１８は第２図ないし第４図に示され
るような方法によって、パッケージベース１３に固定さ
れる。

初めに接続部材１８の角柱１５を位置決め治具３３の挿
入穴３４に挿入する。この位置決め治具３３はセラミッ
クで形成され、接続部材１８の角柱１５に対応する挿入
穴３４がパッケージベース１３のフラットランド１６の
片側の一列と対応するように設けられている。挿入穴３
４の深さは角柱１５の良さより深いので角柱１５の長さ
が異なっても、接続部材１８のフランジ部１７は位置決
め治具３３の当接部３６に確実に当接づ゛る。ざらに、
位置決め治具３３には接続部材１８の回転方向角度を規
制する壁部３５が設けられている。この壁部３５の高さ
は、接続部材１８を挿入穴３４に挿入したとぎ、壁部３
５が突出しない程度の高さである。このように、位置決
め治具３３にセットされた各７個の接続部材１８は間隔
および角度が一義的に決定される。

次にパッケージベース１３のフラットランド１６に銀ロ
ウなどの接着剤を塗布し、このフラットランド１６に位
置決め治具３３にセットされた接続部材１８のフランジ
部１７を押し付ける。この時、各フランジ部１７は位首
決め治具３３の当接部３６に当接されているので、各フ
ランジ部１７は確実にフラットランド１６に押し付けら
れる。

そしｘｌこの状態において、バーナー３７などでフラン
ジ部１７を加熱しロウイ４けをする。その際、フランジ
部１７の先端は位置決め治具３３がら露出しているので
効率よく加熱することができる。

また、位置決め治具３３はセラミックで形成されている
ので耐熱性が良好であり、さらに、位置決め治具３３は
接続部材１８をセラｌ−ｔ、た時、接続部材１８のフラ
ンジ部１７の高さより低いので、この接続部材１８と接
合してしまうことがない。

このように、接続部材１８は一方向にフランジ部１７を
設４ノだので、フラットランド１６間のビッチを大きく
することなく、接続部材を固定することができる。

なお、位置決め治具３３はフラットランド１６の片側−
朝会の挿入穴３４を設けたが、二朝会の挿入穴を設けて
もよい。

また、第５図に示すように、接続部材１８のフランジ部
１７を丁字形にして、パッケージベース１３どの固定強
度を増づようにしてよい。フランジ部１７は一方向なの
でフラットランドのピッチが大さくなることがない。

パッケージベース１３に固定された接続部材１８は、中
央の角柱１５を最も長く、隣接する角柱１５を順次短く
なるようにしている。

上記のように接続部材１８の長さを変えることにより内
視鏡先端部２の硬質部長を知くできる。

信号線１９の接続は、最も艮い接続部材１８の切断され
た端部にクリームハンダをディスペンサで塗布し、芯線
２０の内部で）体をのせ、レーザハンダ付は装置で加熱
溶融して接続する。以下順次短い接続部材１８について
同様に接続を行う。

なお、２木目以降のハンダ句けは、接続部材１Ｂの間に
セパレータ２５を介装することにより溶融ハンダが隣接
りる接続部材１８に接触したり、飛散ったりするのを防
止する。同峙に、熱の伝達を極力防止するようにセパレ
ータ２５の色は白などの反射率の高い色がよい。

更に、セパレータ２５を使用することにＪ、す、レーザ
ハンダ付は装置のレーザビームのスボッ１〜径を０．４
ｍｍ程度に大ぎくでき作業が容易になる。

このように接続部材１８の長さを順次変化させることに
より、芯線２０を接続部材１８に接Ｌｊづる際の自由な
空間が広く取れ、作業が容易に行える。

片側１列の接続部材１８の接続が完了した後、接続を完
了した接続部材１８の列にレーザビームが照射されるの
を防止するために第１の絶縁部材２１を接続部材１８の
間に介装固定し、同様の作業を行う。

すべての接続作業が完了した後、第２の絶縁部材２２を
接続部材１８間に挿入し、シールド壁２４で覆い、シー
ルド線２３を接続した後、充填剤２６を流し込み、信号
線１９及びシールド壁２４を固定する。

本実施例では、接続部０１８の長いものから芯１１４１
２０を接続するようにしたが、接続部材１８のピッチに
よっては、短いものからでも良い。また、接続部材１８
の艮ざは、づべて均一にしても良いし、片側の列を長く
し、他方の列を短くしてもＪ：い。

また、固体撮像チップ１２の近傍に増幅回路等を配設づ
る場合１よ、フラットランド１６の列を回路基板側と接
続部材１８側とに分け、回路基板側は直接回路基板を接
続してもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、固体撮像索子の集
面に接続部材を高密度に接続できるので、内視鏡先端部
外径の細径化が図れる。また、接続部材に信号線Ｊる際
、フラットランドやスルーホールランドに接続する方法
に比べ作業スペースを広くすることができるので、多数
の信号を容易かつ強固に接続でき、さらに組立て作業性
および品質の向上を図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は第１実施例に係り、第１図は内視
鏡先端部の構成を示Ｊ断面図、第２図はパッケージベー
スの斜視図、第３図および第４図は接続部材の接続状況
を示ず図、第５図は他の接続部材の接続方法を示す図、
第６図は固体撮像素子パッケージの構成を示す説明図、
第７図はシールド線の接続状況を示づｄ１明図である。 １・・・挿入部　　　　２・・・先端部１２・・・固体
撮像チップ １３・・・パッケージベース １７・・・フランジ部 １８・・・接続部 １９・・・信号線 図面の浄書（内容に変更なし） 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 手続ネ１１１正書（自発） １、事件の表示　　　昭和６２年特許願第０８１６７２
号２、発明の名称　　　内視鏡 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　　所　　　東京都渋谷区幅ケ谷二丁目４３番２号名
　　称　　（０３７）オリンパス光学工業株式会社代表
者　　下　　山　　敏　　部 ４、代理人 ５、補正命令の日付　　　（自　発） １、明細書５ペ一ジ第１３行目に「第１実施例４とある
のを「一実施例］に補正します。 ２、明細書６ペ一ジ第７行目に［対物レンズ枠７に内嵌
」とあるのを［対物レンズ７が内嵌」に補正します。 ３、明細書６ペ一ジ第１９行目から第２０行目に［ダイ
ポンディングパッド］とあるのを［ポンディングパッド
］に補正しまり。 ４、明細書７ペ一ジ第１３行目に「フランジ部」とある
のを「フランジ部１７」に補正します。 ５、明細書１４ページ第５行目に「第１実施例」とある
のを「一実施例」に補正しまり。 ６、明１ｉ１４ページ第１６行目に「接続部」とあるの
を「接続部材」に補正します。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内視鏡の先端に固体撮像素子を設けると共に、固体撮像
   素子の裏面に信号線を接続するようにした内視鏡におい
   て、固体撮像素子の裏面に一方の端部に一方向に延出さ
   れたフランジ部を有し、他方の端部に信号線が接続され
   る接続部材を設けたことを特徴とする内視鏡。